JP2005249426A - Casting inside flaw inspection support device and inspection support method using the same - Google Patents

Casting inside flaw inspection support device and inspection support method using the same Download PDF

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博行 石井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a casting inside a flaw inspection support device, capable of inspecting a casting simulated result, with respect to a casting product to be inspected and capable of enhancing the estimation precision of casting simulation, and to provide an inspection support method which uses it. <P>SOLUTION: The casting inside flaw inspection support device is equipped with an actually measured model-forming means for receiving the cross-sectional images of a plurality of the cross sections of the cast product to be inspected, formed by actually measuring the casting product to be inspected and forming the three-dimensional shape model of the casting product to be inspected, a flaw discriminating means for discriminating the part corresponding to a hollow cavity in the casting product to be inspected from the three-dimensional shape model formed by the actually measured model-forming means as a hollow cavity model, and a hollow cavity volume ratio calculating means for providing divided regions to the cavity model discriminated by the flaw discrimination means and calculating the hollow cavity volume ratio at each divided region. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、鋳造品にできる鋳巣などの内部欠陥の検査を支援するための技術に関する。   The present invention relates to a technique for supporting inspection of internal defects such as a cast hole formed in a cast product.

鋳造品に現れる欠陥の中には、引け巣などの鋳巣のように、製品の内部に現れる欠陥がある。このような鋳巣などの欠陥は、鋳造品の強度などの性能に悪影響を及ぼす可能性があるので、無いに越したことはない。しかし、現実問題として鋳巣を皆無にすることはきわめて困難なので、製品形状や鋳造の仕方を調整するなどによって、性能に影響が少ない部分(例えば後の機械加工工程で除去する部分など)に鋳巣を集中させるという方法が採られている。この場合、生産に向けた設計の段階で、形状や鋳造条件をさまざまに変えながら試作と検査を繰り返し、最適な条件を探索することになる。   Among the defects that appear in the casting, there are defects that appear inside the product, such as a casting hole such as a shrinkage cavity. Such defects, such as a casting hole, can adversely affect performance such as the strength of a cast product, and thus are not uncommon. However, as a practical problem, it is extremely difficult to eliminate the cast hole. Therefore, by adjusting the product shape and the casting method, it is possible to cast in parts that have little effect on performance (for example, parts to be removed in a later machining process). A method of concentrating the nest is used. In this case, at the stage of design for production, the prototype and inspection are repeated while changing the shape and casting conditions in various ways to search for the optimum conditions.

ここで内部欠陥の検査には、古くは製品自体の破壊が必要であった。このような破壊検査は、手間と時間を要する上、精度もあまり高くなく、また、破壊検査に用いたワークについては、その後、強度試験などのワーク全体についての試験を行うことができなくなるという不都合があった。   Here, in the inspection of internal defects, it was necessary to destroy the product itself. Such a destructive inspection requires labor and time, and is not very high in accuracy. Further, the work used for the destructive inspection cannot be subjected to a test for the entire work such as a strength test thereafter. was there.

これに対して近年では、X線を用いた非破壊検査もよく用いられるようになっている。特に最近では、X線CT(コンピュータ断層)により鋳造品内部の断面を画像化することで、内部欠陥の状況を視覚的に提示するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−296700号公報
On the other hand, in recent years, nondestructive inspection using X-rays is often used. Particularly recently, a system has been proposed that visually presents the state of internal defects by imaging a cross-section inside a cast product by X-ray CT (computer tomography) (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-296700

X線CTを用いた検査は、検査対象の断層画像が得られるので、内部欠陥の有無や位置を視覚的に確認しやすいという利点がある。   The inspection using the X-ray CT has an advantage that it is easy to visually confirm the presence or absence and position of an internal defect because a tomographic image to be inspected is obtained.

しかしながら、これらの従来技術では、測定した鋳造品の内部欠陥の有無やその分布については知ることができるが、内部欠陥の体積分布を定量的に知ることはできない。従って、内部欠陥の体積分布を鋳造シミュレーションで予測しても、得られた結果がどの程度信頼できるものであるかの指標がないために、鋳造品から得られた内部欠陥に関する情報を基に何らかの対策(例えば、鋳造条件の変更など)を施したとしてもその効果を的確に確認することは困難であった。   However, with these conventional techniques, it is possible to know the presence or distribution of the internal defects of the measured casting, but it is not possible to quantitatively know the volume distribution of the internal defects. Therefore, even if the volume distribution of internal defects is predicted by casting simulation, there is no indication of how reliable the obtained result is, so there is some information based on information about internal defects obtained from castings. Even if countermeasures (for example, changing casting conditions) are taken, it is difficult to accurately confirm the effect.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、鋳造シミュレーション結果を検証できるとともに、鋳造シミュレーションの予測精度を向上させうる鋳造内部欠陥検査支援装置およびその方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a casting internal defect inspection support apparatus and method capable of verifying the casting simulation result and improving the prediction accuracy of the casting simulation. .

本発明の鋳造内部欠陥検査支援装置は、検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成手段と、前記実測モデル形成手段で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別手段と、前記欠陥識別手段で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出手段と、を備えることを特徴とする。   The casting internal defect inspection support device of the present invention receives cross-sectional images of a plurality of cross-sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and based on the tomographic images of the plurality of cross-sections, Measured model forming means for forming a three-dimensional shape model, defect identifying means for identifying a portion corresponding to a cavity in the casting as a cavity model from the three-dimensional shape model formed by the measured model forming means, and the defect identification And a cavity volume ratio calculating means for providing a divided area in the cavity model identified by the means and calculating a cavity volume ratio for each of the divided areas.

本発明の好適な態様では、前記実測モデル形成手段は、前記三次元形状モデルとして、前記鋳造品のサーフェイスモデルを形成し、前記欠陥識別手段は、前記サーフェイスモデルにおいて前記鋳造品の外表面を構成する面要素群を特定し、該外表面を構成する面要素以外の面要素を前記空洞を囲む面要素として特定することで、前記空洞に該当する部分を識別し、前記空洞体積率算出手段は、前記分割領域ごとに多数の点をプロットし、該多数の点から前記分割領域おける前記空洞内に存在する点を判別し、前記分割領域にプロットした全点数に対する前記空洞内に存在すると判断された点の点数の比率を体積率として算出することが望ましい。   In a preferred aspect of the present invention, the actual measurement model forming unit forms a surface model of the cast product as the three-dimensional shape model, and the defect identifying unit configures an outer surface of the cast product in the surface model. Identifying a portion corresponding to the cavity by identifying a surface element group to be performed and identifying a surface element other than the surface elements constituting the outer surface as a surface element surrounding the cavity, and the cavity volume ratio calculating means includes: A plurality of points are plotted for each of the divided regions, a point existing in the cavity in the divided region is determined from the plurality of points, and it is determined that the points are present in the cavity with respect to the total number of points plotted in the divided region. It is desirable to calculate the ratio of the number of points as a volume ratio.

また、本発明の鋳造内部欠陥検査支援装置は、検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成手段と、前記実測モデル形成手段で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別手段と、前記欠陥識別手段で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出手段と、前記鋳造品の形状情報及び該鋳造品の鋳造実績または修正された鋳造パラメータに基づき、所定の鋳造シミュレーションを実行して、分割領域ごとの空隙率を求める鋳造シミュレーション手段と、前記空洞体積率データと前記シミュレーション手段により得られた空隙率データとを分割領域ごとに検証して前記シミュレーション結果の妥当性を評価する結果検証手段と、を備えることを特徴とする。   Further, the cast internal defect inspection support device of the present invention receives cross-sectional images of a plurality of cross sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and based on the tomographic images of the cross sections, the casting An actual measurement model forming means for forming a three-dimensional shape model of the product, a defect identification means for identifying a portion corresponding to a cavity in the cast product as a hollow model from the three-dimensional shape model formed by the actual measurement model forming means, The cavity model identified by the defect identifying means is provided with a divided region, and the cavity volume ratio calculating means for calculating the cavity volume ratio for each divided region, the shape information of the cast product, and the casting performance of the cast product or the correction Based on the casting parameters, a predetermined casting simulation is executed to obtain a porosity for each divided region, the cavity volume ratio data, and the simulation. And result verification means and porosity data obtained by Shon means to verify for each divided region to evaluate the validity of the simulation results, characterized in that it comprises a.

本発明の鋳造内部欠陥検査支援方法は、検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成工程と、前記実測モデル形成工程で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別工程と、前記欠陥識別工程で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出工程と、を備えることを特徴とする。   The casting internal defect inspection support method of the present invention receives cross-sectional images of a plurality of cross sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and based on the tomographic images of the plurality of cross sections, An actual measurement model forming step for forming a three-dimensional shape model, a defect identification step for identifying a portion corresponding to a cavity in the casting as a hollow model from the three-dimensional shape model formed in the actual measurement model formation step, and the defect identification A cavity volume ratio calculating step of providing a divided area in the cavity model identified in the process and calculating a cavity volume ratio for each of the divided areas.

また、本発明の鋳造内部欠陥検査支援方法は、検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成工程と、前記実測モデル形成工程で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別工程と、前記欠陥識別工程で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出工程と、前記鋳造品の形状情報及び該鋳造品の鋳造実績または修正された鋳造パラメータに基づき、所定の鋳造シミュレーションを実行して、分割領域ごとの空隙率を求める鋳造シミュレーション工程と、前記空洞体積率データと前記シミュレーション工程により得られた空隙率データとを分割領域ごとに検証して前記シミュレーション結果の妥当性を評価する結果検証工程と、を備えることを特徴とする。   Further, the casting internal defect inspection support method of the present invention receives a cross-sectional image of a plurality of cross sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and based on the tomographic images of the plurality of cross sections, the casting An actual measurement model forming step for forming a three-dimensional shape model of the product, a defect identification step for identifying a portion corresponding to a cavity in the cast product as a hollow model from the three-dimensional shape model formed in the actual measurement model forming step, A cavity volume ratio calculating step for calculating a cavity volume ratio for each of the divided areas by providing a partition area in the cavity model identified in the defect identification process, and shape information of the cast product and a casting result of the cast article or correction. Based on the casting parameters, a predetermined casting simulation is executed to obtain a porosity for each divided region, the cavity volume ratio data, and the simulation. And results verification step of the porosity data obtained by Shon process to verify for each divided region to evaluate the validity of the simulation results, characterized in that it comprises a.

まず、本発明の第1の実施の形態(以下、実施形態1という)について、図面に基づいて説明する。   First, a first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as Embodiment 1) will be described with reference to the drawings.

図1は、実施形態1に係わる鋳造品検査支援システムの概略構成を示す図である。図1に示すように、このシステムは、X線CTスキャナ10と検査支援装置20とディスプレイ装置60と入力装置62とを含む。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a cast product inspection support system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the system includes an X-ray CT scanner 10, an examination support device 20, a display device 60, and an input device 62.

X線CTスキャナ10は、鋳造品をX線にて走査することでCT断層画像を撮影するための装置である。   The X-ray CT scanner 10 is an apparatus for taking a CT tomographic image by scanning a casting with X-rays.

検査支援装置20は、CT断層画像に基づき鋳造品の内部欠陥検査の助けとなる情報を作成してユーザに提供する装置であり、実測モデル形成手段(実測モデル形成部、以後、手段を部という。その他についても同様とする。)22と欠陥識別部24と空洞体積率算出部26と描画部28とを備えている。検査支援装置20は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用コンピュータシステムに、以下に説明する実測モデル形成部22や欠陥識別部24、空洞体積率算出部26、描画部28などの処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現することができる。   The inspection support apparatus 20 is an apparatus that creates information that assists the inspection of internal defects of cast products based on CT tomographic images and provides the information to the user. The measurement model forming unit (measured model forming unit, hereinafter, the unit is referred to as a unit). The same applies to the others.) 22, a defect identification unit 24, a cavity volume ratio calculation unit 26, and a drawing unit 28. For example, the inspection support apparatus 20 applies processing contents such as an actual measurement model forming unit 22, a defect identifying unit 24, a cavity volume ratio calculating unit 26, and a drawing unit 28 described below to a general-purpose computer system such as a personal computer or a workstation. This can be realized by executing the described program.

このうち、実測モデル形成部22は、X線CTスキャナ10から入力される断層画像群から、鋳造品の三次元形状モデルを形成する。ここでは、三次元形状モデルとして、鋳造品の表面をポリゴン(多角形面要素)で表したポリゴンサーフェイスモデルを作成する。このような断層画像群からポリゴンモデルを作成するアルゴリズムとしては、たとえば、マーチング・キューブ法などの従来公知のものを利用することができる。空気と鋳物金属(例えばアルミニウムや鋳鉄など)では、X線の吸収率が大きく異なるため、CT断層画像では両者の画素値(CT値)に大きい差が出る。従って、CT断層画像群からマーチング・キューブ法などの手法でポリゴンモデルを作成すると、鋳造金属部分と空気との境界面がポリゴンデータ化される。すなわち、実測モデル形成部22で形成されるポリゴンモデルでは、鋳造品と外部の境界面だけでなく、鋳造品内部の鋳巣などの内部欠陥による空洞部分の内面も表現される。   Among these, the actual measurement model forming unit 22 forms a three-dimensional shape model of a cast product from the tomographic image group input from the X-ray CT scanner 10. Here, a polygon surface model in which the surface of the cast product is represented by a polygon (polygonal surface element) is created as a three-dimensional shape model. As an algorithm for creating a polygon model from such a group of tomographic images, for example, a conventionally known algorithm such as a marching cube method can be used. Since the X-ray absorption rate differs greatly between air and cast metal (for example, aluminum or cast iron), a large difference appears between the pixel values (CT values) in the CT tomographic image. Therefore, when a polygon model is created from a CT tomographic image group by a technique such as a marching cube method, the boundary surface between the cast metal portion and air is converted to polygon data. That is, in the polygon model formed by the actual measurement model forming unit 22, not only the boundary surface between the cast product and the outside, but also the inner surface of the hollow portion due to internal defects such as a cast hole inside the cast product is expressed.

欠陥識別部24は、実測モデル形成部22が形成した三次元形状モデルから、鋳造品内の内部欠陥に該当する部分を識別する。ここでは、ポリゴンサーフェイスモデルから、鋳造品の外部(外気)との境界面(外表面と呼ぶ)に該当するポリゴン群を抽出し、残ったポリゴン群を内部欠陥の空洞部分との境界面と認識する。   The defect identifying unit 24 identifies a portion corresponding to an internal defect in the cast product from the three-dimensional shape model formed by the actual measurement model forming unit 22. Here, a polygon group corresponding to the boundary surface (referred to as the outer surface) with the outside (outside air) of the casting is extracted from the polygon surface model, and the remaining polygon group is recognized as the boundary surface with the cavity portion of the internal defect. To do.

空洞体積率演算部26は、欠陥識別部24が識別した内部欠陥である空洞(鋳巣)についてシミュレーションの各分割領域ごとの体積率として算出する(算出方法は後記)。   The cavity volume ratio calculation unit 26 calculates the volume ratio for each divided region of the simulation for the cavity (cast hole) that is the internal defect identified by the defect identification unit 24 (the calculation method will be described later).

描画部28は、ユーザの所望によって実測モデル形成部22で形成した三次元形状モデルの表示画像を形成したり、分割領域ごとの内部欠陥の体積率分布を視認しやすく色付けして強調した表示画像を生成したりする手段である。   The drawing unit 28 forms a display image of a three-dimensional shape model formed by the actual measurement model forming unit 22 according to a user's request, or a display image in which the volume ratio distribution of internal defects for each divided region is easily colored and highlighted. It is a means to generate.

検査支援装置20に設けられたハードディスクドライブなどの記憶部30には、X線CTスキャナで取り込み、実測モデル形成部22で形成した三次元形状モデル32、欠陥識別部24で識別された製品形状モデル34と空洞形状モデル36、空洞体積率算出部26で算出された空洞体積率分布データ38などが記憶される。   A storage unit 30 such as a hard disk drive provided in the inspection support apparatus 20 is captured by an X-ray CT scanner and is formed by a measured model forming unit 22 and a product shape model identified by a defect identifying unit 24. 34, the cavity shape model 36, the cavity volume ratio distribution data 38 calculated by the cavity volume ratio calculator 26, and the like are stored.

ディスプレイ装置60は、検査支援装置20の生成する表示画面を表示する装置であり、例えば、描画部28が生成した鋳造品の三次元画像の表示を行う。   The display device 60 is a device that displays a display screen generated by the inspection support device 20, and displays, for example, a three-dimensional image of a cast product generated by the drawing unit 28.

入力装置62は、例えば、キーボードやポインティングデバイスなど、検査支援装置20に対するデータや指示の入力を受け付ける装置である。   The input device 62 is a device that receives input of data and instructions to the examination support device 20 such as a keyboard and a pointing device.

次に、図2を参照して、このシステムによる鋳造品の内部欠陥検査支援処理の手順を説明する。   Next, with reference to FIG. 2, the procedure of the internal defect inspection support process of the cast product by this system will be described.

まず、このシステムでは、X線CT装置10より、検査対象鋳造品の所定間隔(例えば1mmなど。この間隔は、作成したい三次元形状モデルの精度による)の断面をそれぞれ走査し、それら各断面の断層画像を作成する(S10)。この結果得られた各断面の断層画像のデータは、検査支援装置20に入力される。検査支援装置20の実測モデル形成部22は、それら断層画像群から、マーチング・キューブ法などのアルゴリズムを用いて、検査対象の鋳造品の三次元形状実測モデル(以後、ポリゴンサーフェイスモデルという)を形成する(S12)。次に、欠陥識別部24がこのポリゴンサーフェイスモデルから、鋳造品内の内部欠陥に該当する部分を識別して、空洞形状モデル(以後、鋳巣モデルという)と製品形状モデルとに分離する(S14)。   First, in this system, the X-ray CT apparatus 10 scans a cross section at a predetermined interval (for example, 1 mm, etc., which depends on the accuracy of the three-dimensional shape model to be created) of the casting to be inspected. A tomographic image is created (S10). The data of the tomographic image of each cross section obtained as a result is input to the examination support apparatus 20. The actual measurement model forming unit 22 of the inspection support apparatus 20 forms a three-dimensional shape actual measurement model (hereinafter referred to as a polygon surface model) of a cast product to be inspected from the tomographic image group using an algorithm such as a marching cube method. (S12). Next, the defect identifying unit 24 identifies a portion corresponding to an internal defect in the casting from the polygon surface model, and separates it into a cavity shape model (hereinafter referred to as a cast hole model) and a product shape model (S14). ).

ここでは、ポリゴンサーフェイスモデルから、鋳造品の外部(外気)との境界面(外表面と呼ぶ)に該当するポリゴン群を抽出し、残ったポリゴン群を内部欠陥の空洞部分との境界面と認識する。ここでは、外表面の認識処理のために、まずポリゴンサーフェイスモデルをディスプレイ装置60に表示し、その表示上でユーザに鋳造品の外表面に該当するポリゴンの指定を求める。このように指定されたポリゴンを起点に、すでに外表面として認識されているポリゴンに連結する(すなわち辺を共有する)ポリゴンを探索してこれを新たに外表面として認識する。すなわち、探索して得たポリゴンが外表面に該当する旨を記憶部30に記憶する。この処理を、新たに外表面と認識されるポリゴンが増えなくなるところまで繰り返すと、鋳造品の外表面に該当するポリゴンを全て抽出でき、サーフェイスモデルを生成することができる。得られたサーフェイスは記憶部30の製品形状モデル32として格納される。   Here, a polygon group corresponding to the boundary surface (referred to as the outer surface) with the outside (outside air) of the casting is extracted from the polygon surface model, and the remaining polygon group is recognized as the boundary surface with the cavity portion of the internal defect. To do. Here, in order to recognize the outer surface, a polygon surface model is first displayed on the display device 60, and the user is requested to designate a polygon corresponding to the outer surface of the cast product on the display. Starting from the polygon designated in this way, a polygon connected to a polygon already recognized as the outer surface (that is, sharing a side) is searched for and newly recognized as the outer surface. That is, the storage unit 30 stores that the polygon obtained by searching corresponds to the outer surface. If this process is repeated until there are no more polygons recognized as the outer surface, all the polygons corresponding to the outer surface of the cast product can be extracted, and a surface model can be generated. The obtained surface is stored as a product shape model 32 in the storage unit 30.

鋳造品の場合、外表面でない境界面(すなわち鋳造品の内表面)は、内部欠陥と考えてよい。従って、外表面のポリゴンを全て抽出した後で、外表面である旨の情報が記憶されていないポリゴンは、内部欠陥である空洞(以後、鋳巣という)を取り囲むポリゴンと考えることができる。したがって、ユーザに指定されたポリゴンに連結するポリゴンを全て抽出した後に、抽出されずに残った各ポリゴンを鋳造品の鋳巣に対応するポリゴンとして識別して、鋳巣モデルを生成することができる。得られた鋳巣モデルは空洞形状モデル36として記憶部40に格納される。   In the case of a cast product, the boundary surface that is not the outer surface (that is, the inner surface of the cast product) may be considered as an internal defect. Therefore, after all the polygons on the outer surface are extracted, the polygons for which information indicating the outer surface is not stored can be considered as polygons surrounding a cavity (hereinafter referred to as a cast hole) that is an internal defect. Therefore, after extracting all the polygons connected to the polygon specified by the user, it is possible to identify each remaining polygon without being extracted as a polygon corresponding to the cast hole of the cast product, thereby generating a cast hole model. . The obtained cast hole model is stored in the storage unit 40 as the cavity shape model 36.

つぎに、得られた空洞形状モデル36を所定のシミュレーション用のデータ(例えば、CADデータ)と位置合わせし、分割領域を設定する(S16)。分割領域の大きさについては特に限定はなく、例えば2.5mm×2.5mm×2.5mmなどとすればよい。このように分割領域を設定して、以下の方法で各分割領域に占める鋳巣の体積率を算出する(S18)。   Next, the obtained cavity shape model 36 is aligned with predetermined simulation data (for example, CAD data), and a divided region is set (S16). The size of the divided region is not particularly limited, and may be, for example, 2.5 mm × 2.5 mm × 2.5 mm. The divided areas are set in this way, and the volume ratio of the cast hole occupying each divided area is calculated by the following method (S18).

一般的に、求めたい体積が、サーフェスメッシュからなる閉空間モデルの体積であれば、幾何学的な計算で容易に求めることはできる。ところが、鋳巣モデルとシミュレーションの分割領域との関係は、例えば、図3に示すように1個の鋳巣モデルが多数の分割領域にまたがって存在している。すなわち、分割領域Aにおいて、斜線で示すbの部分は鋳巣(すなわち空洞)であるがaの部分は金属の部分である。つまり、分割領域Aにおける鋳巣の体積率V(%)は、V(%)=Vb/(Va+Vb)×100と表すことができる。しかし、鋳巣部分bは閉空間ではないうえに、分割領域が三角形のサーフェスメッシュと交差する位置関係となっており、従来の計算手法で鋳巣部分bの体積Vbを求めることは困難である。   In general, if the volume to be obtained is a volume of a closed space model composed of a surface mesh, it can be easily obtained by geometric calculation. However, as for the relationship between the cast hole model and the simulation divided region, for example, as shown in FIG. 3, one cast hole model exists over a large number of divided regions. That is, in the divided region A, the portion b shown by diagonal lines is a cast hole (that is, a cavity), but the portion a is a metal portion. That is, the volume ratio V (%) of the cast hole in the divided region A can be expressed as V (%) = Vb / (Va + Vb) × 100. However, the void portion b is not a closed space, and the divisional area is in a positional relationship where the triangular surface mesh intersects, and it is difficult to obtain the volume Vb of the void portion b by the conventional calculation method. .

本発明では、この計算に偶然現象の経過をシミュレーションする場合に、乱数を用いて数値計算を行い問題の近似解を得るモンテカロル法を適用した。つまり、分割領域内に三次元的に乱数を用いて点Pをプロットし、その点Pが分割領域内の鋳巣の内側か外側かを判断する方法である。多数の点を分割領域内にプロットし、各々の点について鋳巣の内か外かの判断を行い、プロットした全点数に対する鋳巣の内と判断された点の数の比率をその分割領域における鋳巣の体積率とする。従って、領域内にプロットする点数は多ければ多いほど得られる鋳巣体積率の精度は向上するが、計算に要する時間などを考慮して適宜の点数とすることができる。例えば、分割領域ごとに千点程度としてもよい。なお、各点のプロット位置は、必ずしもランダムである必要はなく、適宜のピッチでプロットしてもよい。   In the present invention, when simulating the course of a coincidence phenomenon in this calculation, a Monte Carlo method is used in which a numerical calculation is performed using random numbers to obtain an approximate solution of the problem. That is, this is a method in which a point P is plotted three-dimensionally in a divided area using random numbers, and it is determined whether the point P is inside or outside the casting hole in the divided area. A number of points are plotted in the divided area, and whether each point is inside or outside the cast hole is determined. The ratio of the number of points determined to be in the cast hole to the total number of plotted points is determined in the divided area. The volume ratio of the cast hole. Therefore, the larger the number of points plotted in the region, the higher the accuracy of the obtained void volume ratio, but it can be set to an appropriate score in consideration of the time required for calculation. For example, about 1000 points may be set for each divided region. In addition, the plot position of each point does not necessarily need to be random, and may be plotted at an appropriate pitch.

次に、ある分割領域内にプロットした点が鋳巣の内側にあるか外側にあるかを判断する判断方法について図4を参照しながら説明する。   Next, a determination method for determining whether a point plotted in a certain divided region is inside or outside the cast hole will be described with reference to FIG.

図4はある分割領域Aを説明を容易にするために二次元で示した模式図である。分割領域AはメッシュサーフェスCで囲まれた鋳巣モデルBの一部を含んでいる。ここで、プロットされた点Pが鋳巣モデルBの内側(すなわち、b側)にあるか否か(a側)を判断する方法について説明する。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a certain divided region A two-dimensionally for ease of explanation. The divided area A includes a part of the cast hole model B surrounded by the mesh surface C. Here, a method for determining whether or not the plotted point P is inside the cast hole model B (that is, the b side) (a side) will be described.

この方法は、プロットした点PからメッシュサーフェスC上で最短距離となる最寄点P’を探索し、ベクトルPP’と最寄点P’が含まれるポリゴンの法線ベクトルnとの関係から内外判定を行う方法である。   In this method, the nearest point P ′ that is the shortest distance on the mesh surface C is searched from the plotted point P, and the relationship between the vector PP ′ and the normal vector n of the polygon including the nearest point P ′ This is a method of making a determination.

最寄点P’は点Pとポリゴンとの位置関係により図5に示す3通りのいずれかとなる。
すなわち、(a)ポリゴン上に見いだされる場合、(b)ポリゴンの稜線上にある場合、そして、(c)ポリゴンの頂点上にある場合である。従って、最寄点P’の探索順序は、まず、頂点及び稜線を含まない分割領域内の全てのポリゴン上に探索し、次に、分割領域内の全てのポリゴンに付随する稜線上を探索し、続いて、分割領域内の全てのポリゴンに付随する頂点上を探索する。このように、ポリゴンの面、稜線、頂点の順に探索して最短距離となる点を見出し最寄点P’とし、ベクトルPP’を確定する。
The closest point P ′ is one of three types shown in FIG. 5 depending on the positional relationship between the point P and the polygon.
That is, (a) when found on the polygon, (b) when located on the ridgeline of the polygon, and (c) when located on the vertex of the polygon. Therefore, the search order of the nearest point P ′ is to first search on all polygons in the divided area not including the vertex and the edge line, and then search on edge lines associated with all the polygons in the divided area. Subsequently, search is performed on vertices associated with all the polygons in the divided area. In this way, the surface of the polygon, the ridgeline, and the vertex are searched in this order to find the point having the shortest distance as the closest point P ′, and the vector PP ′ is determined.

最寄点P’がポリゴンの面上にある場合には、ベクトルPP’と最寄点P’を含むポリゴンの法線ベクトルnとの内積を求める。法線ベクトルnは常に金属側から外側へ向く方向となる(この場合は、鋳巣の内部に向かう方向)ので得られた内積の値が負(マイナス)であれば、点Pは鋳巣モデルBの内側にあり、内積の値が正(プラス)であれば、点Pは鋳巣モデルBの外側にあると判断する。なお、最寄点P’がポリゴンの稜線上、あるいは頂点上である場合には、最寄点P’を共有するポリゴン群(例えば図5cのx、y、z)の中で前記の内積の値が最も大きい値で点Pの内外の判定を行う。   When the nearest point P ′ is on the surface of the polygon, the inner product of the vector PP ′ and the normal vector n of the polygon including the nearest point P ′ is obtained. Since the normal vector n is always in the direction from the metal side to the outside (in this case, the direction toward the inside of the cast hole), if the inner product value obtained is negative (minus), the point P is the cast model. If it is inside B and the value of the inner product is positive (plus), it is determined that the point P is outside the cast hole model B. When the nearest point P ′ is on the ridgeline or vertex of the polygon, the inner product of the inner product in the polygon group sharing the nearest point P ′ (for example, x, y, z in FIG. 5c). The inside / outside determination of the point P is performed with the largest value.

また、図6に示す鋳巣モデルBのように分割領域Aを完全に包含するような大きな鋳巣モデルの場合には、分割領域Aにおける鋳巣の体積率は100%である。しかし、前記の方法では計算の対象が分割領域が一つであるために、分割領域A内ではベクトルPP’を確定することができないので誤判定をして、結果として0%と出力することになる。そこで、図6に示すような鋳巣モデルBの場合には、鋳巣体積率の算出範囲を分割領域Aに隣接する26個の分割領域にまで広げて計算する。なお、必要であれば、さらに広い範囲を計算対象として算出する。   Further, in the case of a large casting hole model that completely includes the divided area A as in the casting hole model B shown in FIG. 6, the volume ratio of the casting hole in the divided area A is 100%. However, in the above method, since the calculation target is one divided region, the vector PP ′ cannot be determined in the divided region A. Therefore, an erroneous determination is made, and as a result, 0% is output. Become. Therefore, in the case of a cast hole model B as shown in FIG. 6, the calculation range of the cast hole volume ratio is expanded to 26 divided areas adjacent to the divided area A for calculation. If necessary, a wider range is calculated as a calculation target.

以上の作業ステップを全分割領域について行い、鋳巣の体積率分布データ38を作成し、記憶部30に格納する。なお、ここで、S10とS12とが実測モデル形成工程であり、S14は欠陥識別工程であり、S16とS18とが空洞体積率算出工程である。   The above operation steps are performed for all the divided areas, and the volume ratio distribution data 38 of the cast hole is created and stored in the storage unit 30. Here, S10 and S12 are actual measurement model formation processes, S14 is a defect identification process, and S16 and S18 are cavity volume ratio calculation processes.

このように、本実施形態のシステムによれば、鋳造品の断層画像から三次元形状モデルを形成し、この三次元形状モデルから内部欠陥を鋳巣モデルとして識別して、その体積率を分割領域ごとにかつ定量的に把握することができる。   As described above, according to the system of the present embodiment, a three-dimensional shape model is formed from a tomographic image of a cast product, an internal defect is identified from the three-dimensional shape model as a void model, and the volume ratio is divided into regions. It is possible to grasp quantitatively every time.

次に、図7及び図8を参照して、本発明の第2の実施の形態(実施形態2という)について説明する。図7は、実施形態2のシステム構成を示す図であり、図1に示した上記実施形態1の構成要素に相当する構成要素には、図1と同じ符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a second embodiment (referred to as a second embodiment) of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing a system configuration of the second embodiment. Components corresponding to the components of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. To do.

実施形態2のシステムは、鋳造部門などにおける鋳造プロセス設計のための鋳造シミュレーションの精度向上を目指したものである。実施形態2では、上記実施形態1のシステム構成に加えて、検査支援装置20に鋳造シミュレーション部60および結果検証部62を設けている。   The system of Embodiment 2 aims at improving the accuracy of casting simulation for casting process design in a casting department or the like. In the second embodiment, in addition to the system configuration of the first embodiment, a casting simulation unit 60 and a result verification unit 62 are provided in the inspection support apparatus 20.

鋳造シミュレーション部50は、鋳造欠陥の発生位置や形状、大きさなどを求めるためのシミュレーション演算を行う手段であり、製品(鋳造品)の設計形状や鋳造パラメータ(例えば、溶湯の温度や注入場所など)に従って解析用のモデルを作成し、このモデルに対して凝固解析等の公知の解析演算を行う。このシミュレーションのアルゴリズムとしては、特開2001−287023号公報など、従来からある様々なアルゴリズムを利用することができる。   The casting simulation unit 50 is a means for performing a simulation calculation for obtaining the occurrence position, shape, size, etc. of a casting defect, and the design shape and casting parameters (for example, the temperature of the molten metal, the injection location, etc.) ), A model for analysis is created, and a known analysis operation such as solidification analysis is performed on this model. As the simulation algorithm, various conventional algorithms such as Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-287023 can be used.

検査支援装置20に設けられたハードディスクドライブなどの記憶部40には、鋳造品の設計形状データ42や、その鋳造品を鋳造する際の鋳造パラメータ44および鋳造シミュレーション部50によるシミュレーション結果である空隙率分布データ46などが記憶される。   In the storage unit 40 such as a hard disk drive provided in the inspection support device 20, the design shape data 42 of the cast product, the casting parameters 44 when casting the cast product, and the void ratio which is a simulation result by the casting simulation unit 50. Distribution data 46 and the like are stored.

次に、図8を参照して、実施形態2の処理の手順を説明する。なお、実施形態1と同様の処理については説明を省略する。   Next, with reference to FIG. 8, a procedure of processing according to the second embodiment will be described. Note that description of the same processing as in the first embodiment is omitted.

このシステムでは、まず、実施形態1と同様に、複数の鋳造品をX線CT測定し、分割領域ごとに鋳巣体積率を算出して鋳巣体積率分布データ38を作成する(S20)。   In this system, first, similarly to the first embodiment, X-ray CT measurement is performed on a plurality of cast products, and the volume ratio of the casting cavity is calculated for each divided region to create the cavity volume ratio distribution data 38 (S20).

次に、ユーザが、鋳造シミュレーション部50を起動して、このシミュレーション部50に対し、シミュレーション対象とする設計形状データ42と、鋳造条件として各種の鋳造パラメータ44とを設定する。鋳造シミュレーション部50は、これらの設定に従って、解析モデルを作成して所定の鋳造シミュレーションを実行し、各分割領域毎の空隙率(鋳巣体積率に対応する)を計算し空隙率分布データ46を作成する(S22)。得られた空隙率分布データ46は記憶部40に格納される。   Next, the user activates the casting simulation unit 50 and sets the design shape data 42 to be simulated and various casting parameters 44 as casting conditions for the simulation unit 50. The casting simulation unit 50 creates an analysis model in accordance with these settings, executes a predetermined casting simulation, calculates the void ratio (corresponding to the cast hole volume ratio) for each divided region, and generates the porosity distribution data 46. Create (S22). The obtained porosity distribution data 46 is stored in the storage unit 40.

本実施形態2では、結果検証工程(S24、S26)で、先に得られた鋳巣体積率分布データ38と、シミュレーション結果である空隙率分布データ46とを比較検証する。ここでは、空隙率分布データ46における分割領域ごとの空隙率と、鋳巣体積率分布データ38における鋳巣の各分割領域における体積率とを比較し、鋳巣体積率分布データ38を基にシミュレーションによる空隙率を各分割領域ごとに評価する。   In the second embodiment, in the result verification step (S24, S26), the previously obtained void volume distribution data 38 and the porosity distribution data 46 as a simulation result are compared and verified. Here, the porosity for each divided area in the porosity distribution data 46 is compared with the volume ratio in each divided area of the casting hole in the casting volume distribution data 38, and a simulation is performed based on the casting volume ratio distribution data 38. Is evaluated for each divided region.

例えば、ある分割領域における鋳巣体積率と空隙率との差が許容範囲内である場合には、その領域は+1点と評価し、逆に許容範囲を逸脱した場合にはその領域は0点と評価する。あるいは、許容範囲をさらに差の大きさによってランク分けする(例えば、両者の差が5%未満は+5点、5〜10%未満は+3点、10%以上は+1点など)ことも好ましい。なお、鋳巣体積率が0%でありながら空隙率が認められる場合やその逆の場合には−1点などと評価することも望ましい。   For example, when the difference between the void volume ratio and the void ratio in a certain divided area is within the allowable range, the area is evaluated as +1 point, and conversely, when the deviation is outside the allowable range, the area is 0 point. And evaluate. Alternatively, it is also preferable that the allowable range is further ranked according to the magnitude of the difference (for example, if the difference between the two is less than 5%, +5 points, 5-10% is +3 points, 10% or more is +1 point, etc.). In addition, it is also desirable to evaluate it as -1 point etc., when a void rate is recognized although a void volume is 0%, or the contrary.

これらの例のように全分割領域について評価点を付して集計することにより、ある設定条件におけるシミュレーション結果(空隙率分布データ46)を鋳巣体積率分布データ38を基に定量的(例えば、鋳巣体積率分布データを100とする正解率など)に評価することができる。ここで、各領域の評価点は欠陥出現確率の高さや発生部位の重要度などによって重みづけして評価することも好ましい。   By assigning evaluation points for all the divided areas as in these examples and tabulating, simulation results (porosity distribution data 46) under certain setting conditions are quantitatively calculated based on the void volume distribution data 38 (for example, It is possible to evaluate the accuracy of the casting volume ratio distribution data as 100). Here, it is also preferable that the evaluation points of each region are weighted and evaluated based on the high probability of defect appearance, the importance of the occurrence site, and the like.

シミュレーション結果の評価点が予め設定した評価点の許容範囲内を外れた場合には、ステップS30で設計形状データや鋳造パラメータの鋳造条件の調整・変更を行い、S22に戻って分割領域ごとの空隙率を求め、再度鋳巣体積率と比較してシミュレーション結果の評価点が予め設定した許容範囲内となるまで処理を繰り返す。   If the evaluation score of the simulation result is outside the allowable range of the preset evaluation score, the design shape data and casting parameters are adjusted and changed in step S30, and the process returns to S22 to return the gap for each divided region. The ratio is obtained, and the process is repeated until the evaluation score of the simulation result falls within the preset allowable range by comparing with the cast volume ratio again.

このように、実施形態2のシステムでは、シミュレーションの妥当性を定量的に評価して把握できるので、設計・鋳造パラメータの練り上げと、その有効性の検証とをスムーズな流れで実行でき、鋳造シミュレーションの精度を短時間で飛躍的に高めることができる。   As described above, in the system of the second embodiment, since the validity of the simulation can be quantitatively evaluated and grasped, the design and casting parameters can be refined and the effectiveness can be verified with a smooth flow. Accuracy can be dramatically improved in a short time.

また、実施形態2では、シミュレーション結果を定量的に評価することができるので、シミュレーション結果の評価点が極端な値を示したり、鋳造条件を様々に変えてもなかなか許容範囲に入らない場合などには、鋳造シミュレーション部50のシミュレーションアルゴリズムの改良が必要などの判断を行うことも可能である。なお、ここで、S22はシミュレーション工程であり、S24、S26、S30は結果検証工程である。   In the second embodiment, since the simulation result can be quantitatively evaluated, the evaluation score of the simulation result shows an extreme value, or when the casting condition does not easily fall within the allowable range even when variously changed. It is also possible to make a determination that the simulation algorithm of the casting simulation unit 50 needs to be improved. Here, S22 is a simulation process, and S24, S26, and S30 are result verification processes.

本発明によれば、鋳造製品の鋳巣について発生部位や大きさとともに、その体積率をも定量的に把握することができる。従って、自動車メーカーや鋳造部品メーカーにおける鋳造部品の品質判定に好適に適用することができ、製品の品質向上に大きく寄与する。   According to the present invention, it is possible to quantitatively grasp the volume ratio as well as the generation site and size of a cast hole of a cast product. Therefore, it can be suitably applied to the quality judgment of cast parts in automobile manufacturers and cast parts manufacturers, and greatly contributes to the improvement of product quality.

また、実測データとシミュレーション結果とを比較してシミュレーションの有効性を定量的に評価することができるので、シミュレーション精度をさらに向上することが可能となり試作から量産化への検討期間を大幅に短縮することができる。   In addition, since the effectiveness of simulation can be quantitatively evaluated by comparing measured data with simulation results, it is possible to further improve simulation accuracy and greatly shorten the examination period from trial production to mass production. be able to.

本発明の実施形態1のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of Embodiment 1 of this invention. 実施形態1のシステムの処理手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a processing procedure of the system according to the first embodiment. 鋳巣モデルと分割領域との関係を二次元で示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the relationship between a cast hole model and a division area in two dimensions. プロットされた点の鋳巣に対する存在位置を判別するを判断方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the determination method which discriminate | determines the presence position with respect to the cast hole of the plotted point. 最寄点P’とポリゴンとの関係を模式的に示す図である。(a)ポリゴン上、(b)稜線上、(c)頂点上It is a figure which shows typically the relationship between the nearest point P 'and a polygon. (A) on polygon, (b) on ridgeline, (c) on vertex 分割領域Aを包含する鋳巣モデルの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the cast hole model containing the division | segmentation area | region A. 実施形態2のシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of Embodiment 2. FIG. 実施形態2の処理手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a processing procedure according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

A:分割領域 B:鋳巣モデル C:鋳巣モデルのメッシュサーフェス P:プロット点d:PP’ベクトル n:法線ベクトル A: Divided area B: Cast hole model C: Mesh surface of the cast hole model P: Plot point d: PP 'vector n: Normal vector

Claims (5)

検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成手段と、
前記実測モデル形成手段で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別手段と、
前記欠陥識別手段で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出手段と、
を備えることを特徴とする鋳造内部欠陥検査支援装置。
Measured model forming means for receiving cross-sectional images of a plurality of cross sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and forming a three-dimensional shape model of the cast product based on the tomographic images of the cross sections When,
Defect identifying means for identifying a portion corresponding to a cavity in the casting from the three-dimensional shape model formed by the measured model forming means as a cavity model;
A cavity volume ratio calculating means for providing a divided area in the cavity model identified by the defect identifying means and calculating a cavity volume ratio for each of the divided areas;
A casting internal defect inspection support device characterized by comprising:
前記実測モデル形成手段は、前記三次元形状モデルとして、前記鋳造品のサーフェイスモデルを形成し、
前記欠陥識別手段は、前記サーフェイスモデルにおいて前記鋳造品の外表面を構成する面要素群を特定し、該外表面を構成する面要素以外の面要素を前記空洞を囲む面要素として特定することで、前記空洞に該当する部分を識別し、
前記体積率算出手段は、前記分割領域ごとに多数の点をプロットし、該多数の点から前記分割領域おける前記空洞内に存在する点を判別し、前記分割領域にプロットした全点数に対する前記空洞内に存在すると判断された点の点数の比率を空洞体積率として算出する、請求項1に記載の鋳造内部欠陥検査支援装置。
The actual measurement model forming means forms a surface model of the casting as the three-dimensional shape model,
The defect identifying means identifies a surface element group constituting the outer surface of the cast product in the surface model, and identifies a surface element other than the surface elements constituting the outer surface as a surface element surrounding the cavity. Identify the part corresponding to the cavity,
The volume ratio calculating means plots a large number of points for each divided region, determines a point existing in the cavity in the divided region from the large number of points, and determines the cavity for the total number of points plotted in the divided region. The casting internal defect inspection support device according to claim 1, wherein the ratio of the number of points determined to be present inside is calculated as a cavity volume ratio.
検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成手段と、
前記実測モデル形成手段で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別手段と、
前記欠陥識別手段で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出手段と、
前記鋳造品の形状情報及び該鋳造品の鋳造実績または修正された鋳造パラメータに基づき、所定の鋳造シミュレーションを実行して、分割領域ごとの空隙率を求める鋳造シミュレーション手段と、
前記空洞体積率データと前記シミュレーション手段により得られた空隙率データとを分割領域ごとに検証して前記シミュレーション結果の妥当性を評価する結果検証手段と、
を備えることを特徴とする鋳造内部欠陥検査支援装置。
Measured model forming means for receiving cross-sectional images of a plurality of cross sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and forming a three-dimensional shape model of the cast product based on the tomographic images of the cross sections When,
Defect identifying means for identifying a portion corresponding to a cavity in the casting from the three-dimensional shape model formed by the measured model forming means as a cavity model;
A cavity volume ratio calculating means for providing a divided area in the cavity model identified by the defect identifying means and calculating a cavity volume ratio for each of the divided areas;
A casting simulation means for performing a predetermined casting simulation based on the shape information of the cast product and the casting performance of the cast product or a corrected casting parameter to obtain a porosity for each divided region;
Result verification means for verifying the void volume data and the porosity data obtained by the simulation means for each divided region and evaluating the validity of the simulation results;
A casting internal defect inspection support device characterized by comprising:
検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成工程と、
前記実測モデル形成工程で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別工程と、
前記欠陥識別工程で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出工程と、
を備えることを特徴とする鋳造内部欠陥検査支援方法。
An actual measurement model forming step of receiving cross-sectional images of a plurality of cross sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and forming a three-dimensional shape model of the cast product based on the tomographic images of the cross sections When,
A defect identification step for identifying a portion corresponding to a cavity in the casting as a cavity model from the three-dimensional shape model formed in the actual measurement model formation step;
A cavity volume ratio calculating step for providing a divided area in the cavity model identified in the defect identification process and calculating a cavity volume ratio for each divided area;
A casting internal defect inspection support method characterized by comprising:
検査対象の鋳造品を実測して形成した該鋳造品の複数の断面の断面画像を受け取り、それら前記複数の断面の断層画像に基づき、前記鋳造品の三次元形状モデルを形成する実測モデル形成工程と、
前記実測モデル形成工程で形成した三次元形状モデルから前記鋳造品内の空洞に該当する部分を空洞モデルとして識別する欠陥識別工程と、
前記欠陥識別工程で識別された空洞モデルに分割領域を設け、該分割領域ごとの空洞体積率を算出する空洞体積率算出工程と、
前記鋳造品の形状情報及び該鋳造品の鋳造実績または修正された鋳造パラメータに基づき、所定の鋳造シミュレーションを実行して、分割領域ごとの空隙率を求める鋳造シミュレーション工程と、
前記空洞体積率データと前記シミュレーション工程により得られた空隙率データとを分割領域ごとに検証して前記シミュレーション結果の妥当性を評価する結果検証工程と、
を備えることを特徴とする鋳造内部欠陥検査支援方法。
An actual measurement model forming step of receiving cross-sectional images of a plurality of cross sections of the cast product formed by actually measuring a cast product to be inspected, and forming a three-dimensional shape model of the cast product based on the tomographic images of the cross sections When,
A defect identification step for identifying a portion corresponding to a cavity in the casting as a cavity model from the three-dimensional shape model formed in the actual measurement model formation step;
A cavity volume ratio calculating step for providing a divided area in the cavity model identified in the defect identification process and calculating a cavity volume ratio for each divided area;
A casting simulation step of performing a predetermined casting simulation based on the shape information of the cast product and the casting performance of the cast product or a corrected casting parameter to obtain a porosity for each divided region;
A result verification step of verifying the void volume data and the porosity data obtained by the simulation step for each divided region and evaluating the validity of the simulation result;
A casting internal defect inspection support method characterized by comprising:
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